[发明专利]一种水相制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法

说明书

本发明提供了一种水相制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法，以环氧氯丙烷和柠檬酸为起始原料，在水相中和反应协助剂存在下，经酯化和开环两步反应制得柠檬酸单脂肪酸甘油酯。该水相制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法，以廉价、易得环氧氯丙烷为起始原料，在水相环境中，在聚四氟乙烯颗粒(PTFE)、相转移催化剂和碱存在下与柠檬酸反应定量的得到化合物1，其再与硬脂酸开环便可制得柠檬酸单脂肪酸甘油酯，制备过程中，反应条件温和，反应试剂易得，反应收率高，选择性高，最终产品纯度高，具有广阔的商业应用前景。

技术领域

本发明属于食品领域，尤其是涉及一种水相制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法。

背景技术

柠檬酸单脂肪酸甘油酯(Monoglyceride citrates，CITREM)是甘油、硬脂酸以及柠檬酸的酯化产物，呈双亲分子结构，属于阴离子型表面活性剂。 CITREM是一类无毒、无污染、无刺激、可完全降解的“绿色化工产品，广泛地应用于食品、饲料、制药和日化等行业，其结构如式1。

式1柠檬酸单脂肪酸甘油酯

CITREM在食品中常作为乳化剂和稳定剂使用。CITREM可增加软糖表面的平滑度和光泽感，还可增强酵母粉、植脂末、汤料粉等冲调产品的速溶性。在烘焙食品中，CITREM可作为人造奶油和起酥油的稳定剂，还可作为面团的改良剂，改善面团的拉伸流变特性，使之烘焙后体积更大，颜色更诱人。脂肪含量较高的食品，其乳化体系很难长时间维持稳定状态，如果乳化体系被破坏，油滴将聚集而出现分层现象，产品容易变质，CITREM可作为蛋黄酱、沙拉酱、调味料、牛奶、香肠等食品的乳化剂，稳定其乳化体系。 CITREM的其独特的HLB值对水包油型乳化体系有着良好的稳定作用，因而可作为高脂食品中的脂肪替代品，制作低热量食品。未中和的CITREM含有两个游离羧基，能够有效地络合痕量金属离子，可作为食品的异味抑制剂和香味助溶剂。CITREM与抗氧化剂尤其是酚类抗氧化剂混合使用，能显著提高抗氧化效果，因此可用于油脂或含油食品的贮藏与保鲜，CITREM还可作为酸度调节剂，用于酸性食品或饮料的生产中，兼有杀菌、防腐和抗氧化等多种功能。CITREM也广泛应用于其它行业，如其已被美国FDA批准用于医疗卫生制品，在医药工业中常作为药物的增溶剂和药用乳剂的稳定剂。 CITREM可作为化妆品的异味抑制剂和香味助溶剂，是高级护肤霜的基料或者高级洗发香波的配料。

传统的CITREM合成方法主要是化学法，有以下三种方式：(1)直接酯化法：以乙酸为介质，加入催化剂，如酸、碱或金属氧化物等，催化柠檬酸和单甘酯酯化合成CITREM。(2)间接酯化法：先利用乙酸酐和柠檬酸制备柠檬酸酐，再利用柠檬酸酐与单甘酯进行开环酯化反应，可得到纯度较高的 CITREM。(3)酶催化酯化法：在有机介质中利用脂肪酶(如，Novozym 435) 催化柠檬酸和单甘酯酯化合成CITREM。

现有的制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法副产物多、酯化选择性差和收率低难以商业化。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种水相制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法，该方法条件温和，收率高，方法简单，成本低，易于大规模制备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种水相制备柠檬酸单脂肪酸甘油酯的方法，所述柠檬酸单脂肪酸甘油酯的制备方法包括如下步骤：

步骤1)在反应协助剂存在下，向环氧氯丙烷中依次加入柠檬酸、碱、相转移催化剂和水，在一定温度下，反应1-72小时后，将反应液冷却，加入冷水打浆，过滤，干燥后得到化合物1；

步骤2)在反应协助剂存在下，将化合物1、硬脂酸(或盐)、碘化物和水混合后，在一定温度下，反应1-72小时后，将反应液冷却，加入冷水打浆，过滤，干燥后得到柠檬酸单脂肪酸甘油酯。

优选的，步骤1)和步骤2)中所述反应协助剂为：聚四氟乙烯颗粒、石英砂或天然沙子的一种或多种。